專利名稱：一種響應(yīng)快捷阻尼連續(xù)可調(diào)的自適應(yīng)半主動(dòng)懸架系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種汽車用半主動(dòng)懸架系統(tǒng)。尤其適用于中高級(jí)轎車用的 半主動(dòng)懸架系統(tǒng)。也適用于其它各種機(jī)動(dòng)車輛。
二、 技術(shù)現(xiàn)狀
現(xiàn)代汽車的懸架系統(tǒng)中分為被動(dòng)懸架、半主動(dòng)懸架和主動(dòng)懸架。傳 統(tǒng)的被動(dòng)懸架因其彈簧剛度和阻尼不能隨車輛的載荷和道路狀況及車輛 的行駛狀態(tài)改變，故其不能滿足人們對(duì)進(jìn)一步提高車輛行駛平順性和乘坐 舒適性的要求，所以人們開展了對(duì)可變彈簧剛度和可調(diào)阻尼的半主動(dòng)懸架 和主動(dòng)懸架的研究。主動(dòng)懸架雖能較好地滿足人們對(duì)其各項(xiàng)性能的調(diào)控， 但因其需要另配動(dòng)力源，控制系統(tǒng)復(fù)雜，成本太高，加上車載質(zhì)量的增加 和可靠性等因素的影響，在目前的技術(shù)條件下，限制了其商業(yè)價(jià)值。因此， 人們給予了半主動(dòng)懸架更多的關(guān)注。
目前，現(xiàn)有技術(shù)中的半主動(dòng)懸架有二種主要類型 一種是阻尼連續(xù)可 調(diào)型，另一種是離散阻尼值切換型。前者是懸架系統(tǒng)中減振器的阻尼值在 一定的范圍內(nèi)連續(xù)可調(diào)；后者的阻尼值只能在幾個(gè)預(yù)設(shè)的離散點(diǎn)上切換。 阻尼連續(xù)可調(diào)型的主要技術(shù)支撐是可調(diào)阻尼減振器?？烧{(diào)阻尼減振器中， 一種技術(shù)比較成熟的是通過調(diào)節(jié)減振器的節(jié)流閥的開度來改變懸架系統(tǒng) 的阻尼特性，其調(diào)節(jié)一般由高速步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)節(jié)流閥芯來實(shí)現(xiàn)。它的主要 不足是響應(yīng)時(shí)滯太大。其響應(yīng)特性遠(yuǎn)不及,阻尼值切換型。但離散阻尼 值切換型的主要技術(shù)支撐閥控技術(shù)還在發(fā)展之中，實(shí)際應(yīng)用還不多見。
在現(xiàn)有的阻尼連續(xù)可調(diào)的半主動(dòng)懸架中，也因其減振器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，控 制信號(hào)采集及處理系統(tǒng)也較復(fù)雜，其成本仍然不能為使用面最廣的中高級(jí) 轎車接受，目前只在少量的豪華轎車和特種車輛采用。因此，研發(fā)出結(jié)構(gòu) 簡(jiǎn)單，控制方式簡(jiǎn)便，響應(yīng)快捷的阻尼可調(diào)的半主動(dòng)懸架系統(tǒng)，是使半主 動(dòng)懸架系統(tǒng)發(fā)揮效能服務(wù)大眾的急需。
三、 發(fā)明目的和解決方案
本發(fā)明的目的就是針對(duì)現(xiàn)有的阻尼連續(xù)可調(diào)的半主動(dòng)懸架中，控制方 式繁雜，控制信號(hào)采集和處理環(huán)節(jié)多，減振器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，響應(yīng)時(shí)滯大，成 本仍然太高等缺陷，研發(fā)出的一種具有全新的控制方式，控制信號(hào)采集簡(jiǎn) 便，不需轉(zhuǎn)換，無中間執(zhí)行機(jī)構(gòu)，響應(yīng)快捷，生產(chǎn)成本接近于傳統(tǒng)被動(dòng)懸 架的阻尼連續(xù)可調(diào)的自適應(yīng)半主動(dòng)懸架系統(tǒng)。
本發(fā)明的解決方法是懸架系統(tǒng)由彈性元件l，減振器2，動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié) 節(jié)流閥3，靜態(tài)調(diào)節(jié)節(jié)流閥4，位移比例轉(zhuǎn)換器5，位移標(biāo)桿6，彈簧7、 8，防傾斜控制器9組合構(gòu)成，將阻尼調(diào)節(jié)分為靜態(tài)調(diào)節(jié)(根據(jù)車輛載荷 變化的調(diào)節(jié))和動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)(車輛行駛中根據(jù)道路狀況和行駛狀態(tài)的自動(dòng)調(diào) 節(jié))倆個(gè)部分來調(diào)節(jié)控制。在靜態(tài)調(diào)節(jié)中，取車輪與車身的位移信號(hào)為其 控制信號(hào)，直接由固定于車橋或懸臂上的位移標(biāo)桿6采集，該標(biāo)桿直接伸 進(jìn)一個(gè)下端封閉，上端有一可移動(dòng)的活塞的位移比例轉(zhuǎn)換器5之中，位移 比例轉(zhuǎn)換器5的活塞上下腔充滿了油液，當(dāng)車輪與車身產(chǎn)生了靜態(tài)位移，位移標(biāo)桿6即已伸進(jìn)了位移比例轉(zhuǎn)換器5的下腔，由伸進(jìn)部分標(biāo)桿所占有 的容積液體推動(dòng)上端活塞上移，壓縮彈簧7推動(dòng)節(jié)流閥4的節(jié)流閥芯關(guān)小 節(jié)流口，提高阻尼力，使之與新的載荷相適應(yīng)，位移標(biāo)桿6的位移與位移 比例轉(zhuǎn)換器5上部活塞位移的比例由它們的面積比確定；在動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)中， 節(jié)流閥3的節(jié)流閥芯開度主要由減振器2的活塞上下腔壓差控制當(dāng)車輪 碰到凸塊時(shí)，會(huì)使減振器下腔產(chǎn)生壓力脈沖，該脈沖同時(shí)作用在節(jié)流閥3 的節(jié)流閥芯下部端面上，迅捷地推動(dòng)節(jié)流閥芯上移打開節(jié)流口，減小阻尼， 以利發(fā)揮彈性元件1的作用，減振器在較小阻尼狀態(tài)下快速縮回，減輕凸
塊對(duì)車身的沖擊；當(dāng)車輪跌向凹坑時(shí)，在彈性元件1的作用下，減振器2 的活塞上腔壓力高于下腔，該壓差同時(shí)作用在節(jié)流閥3的節(jié)流闊芯的上端 面上，使節(jié)流口關(guān)小，提高阻尼力，衰減彈性元件1產(chǎn)生的振幅；當(dāng)車輛 急剎或急拐彎時(shí)由于慣性，車身會(huì)急速向前或向一側(cè)傾斜，此時(shí)只要位移 標(biāo)桿6的行程超出正常的調(diào)阻區(qū)，就會(huì)推動(dòng)位移比例轉(zhuǎn)換器5的活塞上移 關(guān)閉其上腔與減振器2活塞上腔的通道，而將其上腔的排油排至防傾斜控 制器9的下腔，推動(dòng)其活塞上行，由活塞上腔的液體推動(dòng)節(jié)流閥3的節(jié)流 閥芯關(guān)小開口，提高阻尼，提高懸架系統(tǒng)的剛度，減小車身的傾斜。盡管 在動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)中，位移標(biāo)桿6會(huì)同時(shí)移動(dòng)，但由于位移標(biāo)桿6與位移比例轉(zhuǎn) 換器5的位移比例作用和作用在節(jié)流閥芯的彈簧剛度較小，其作用力相對(duì) 壓差的作用力太小，可以忽略不計(jì)。
四

附圖l是本發(fā)明的系統(tǒng)原理圖。
五、 實(shí)施方式
本發(fā)明的具體實(shí)施方式
是當(dāng)車輛負(fù)載增加時(shí)，固定于車橋或懸臂上 的位移標(biāo)桿6直接伸進(jìn)位移比例轉(zhuǎn)換器5之中，由伸進(jìn)部分標(biāo)桿所占有的容 積液體推動(dòng)其上端活塞上移，壓縮彈簧7推動(dòng)節(jié)流閥4的節(jié)流閥芯關(guān)小節(jié)流 口，提高阻尼力，使之與新的載荷相適應(yīng)；在動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)中，節(jié)流閥3的節(jié)流 閥芯開度主要由減振器2的活塞上下腔壓差控制當(dāng)車輪碰到凸塊時(shí)，會(huì)使 減振器下腔產(chǎn)生壓力脈沖，該脈沖同時(shí)作用在節(jié)流閥3的節(jié)流閥芯下部端面 上，迅捷地推動(dòng)節(jié)流閥芯上移打開節(jié)流口，減小阻尼，減振器在較小阻尼狀 態(tài)下快速縮回，減輕凸塊對(duì)車身的沖擊；當(dāng)車輪跌向凹坑時(shí)，在彈性元件l 的作用下，減振器2的上腔壓力高于下腔，該壓差同時(shí)作用在節(jié)流閥3的節(jié) 流閥芯的上端面上，使節(jié)流口關(guān)小，提高阻尼力，衰減彈性元件l產(chǎn)生的振 幅；當(dāng)車輛急剎或急拐彎時(shí)由于慣性，車身會(huì)急速向前或向一側(cè)傾斜，此時(shí) 只要位移標(biāo)桿6的行程超出正常的調(diào)阻區(qū)，就會(huì)推動(dòng)位移比例轉(zhuǎn)換器5的活 塞上移關(guān)閉其上腔與減振器2的活塞上腔的通道，而將其上腔的排油排至防 傾斜控制器9的下腔，推動(dòng)活塞上行，繼而推動(dòng)節(jié)流閥3的節(jié)流閥芯關(guān)小開 口，提高阻尼，提高懸架系統(tǒng)的剛度，減小車身的傾斜。
權(quán)利要求
1.一種響應(yīng)快捷阻尼連續(xù)可調(diào)的半主動(dòng)懸架系統(tǒng)，由彈性元件1，減振器2，動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)節(jié)流閥3，靜態(tài)調(diào)節(jié)節(jié)流閥4，位移比例轉(zhuǎn)換器5，位移標(biāo)桿6，彈簧7、8，防傾斜控制器9組合構(gòu)成，其特征是將阻尼調(diào)節(jié)分為靜態(tài)調(diào)節(jié)和動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)倆個(gè)部分來調(diào)節(jié)控制，在靜態(tài)調(diào)節(jié)中，取車輪與車身的位移信號(hào)為其控制信號(hào)，由固定于車橋或懸臂上的位移標(biāo)桿6采集，該標(biāo)桿直接伸進(jìn)位移比例轉(zhuǎn)換器5之中，位移比例轉(zhuǎn)換器5的活塞上下腔充滿了油液，當(dāng)車輪與車身產(chǎn)生了靜態(tài)位移，標(biāo)桿6伸進(jìn)了位移比例轉(zhuǎn)換器5的下腔，由伸進(jìn)部分標(biāo)桿所占有的容積液體推動(dòng)其活塞上移，壓縮彈簧7推動(dòng)節(jié)流閥4的節(jié)流閥芯關(guān)小節(jié)流口，提高阻尼力，使之與新的載荷相適應(yīng)，在動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)中，節(jié)流閥3的節(jié)流閥芯開度主要由減振器2的活塞上下腔壓差控制當(dāng)車輪碰到凸塊時(shí)，會(huì)使減振器下腔產(chǎn)生壓力脈沖，該脈沖同時(shí)作用在節(jié)流閥3的節(jié)流閥芯下部端面上，迅捷地推動(dòng)節(jié)流閥芯上移打開節(jié)流口，減小阻尼，以利發(fā)揮彈性元件1的作用，減振器在較小阻尼狀態(tài)下快速縮回，減輕凸塊對(duì)車身的沖擊，當(dāng)車輪跌向凹坑時(shí)，在彈性元件1的作用下，減振器2的活塞上腔壓力高于下腔，該壓差同時(shí)作用在節(jié)流閥3的節(jié)流閥芯的上端面上，使節(jié)流口關(guān)小，提高阻尼力，衰減彈性元件1產(chǎn)生的振幅，當(dāng)車輛急剎或急拐彎時(shí)由于慣性，車身會(huì)急速向前或向一側(cè)傾斜，此時(shí)只要位移標(biāo)桿6的行程超出正常的調(diào)阻區(qū)，就會(huì)推動(dòng)位移比例轉(zhuǎn)換器5的活塞上移關(guān)閉其上腔與減振器2的活塞上腔的通道，而將其上腔的排油排至防傾斜控制器9的下腔，推動(dòng)其活塞上行，繼而推動(dòng)節(jié)流閥3的節(jié)流閥芯關(guān)小開口，提高阻尼，提高懸架系統(tǒng)的剛度，阻止車身繼續(xù)加大傾斜。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種響應(yīng)快捷阻尼連續(xù)可調(diào)的半主動(dòng)懸架系統(tǒng)， 其特征在于動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)節(jié)流閥3，靜態(tài)調(diào)節(jié)節(jié)流閥4，位移比例轉(zhuǎn)換器5， 位移標(biāo)桿6，彈簧7、 8，防傾斜控制器9可以組合集成裝于減振器2內(nèi)部， 也可以分立元件置于減振器2的外部。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種響應(yīng)快捷阻尼連續(xù)可調(diào)的半主動(dòng)懸架系統(tǒng)， 其特征在于減振器2可以是雙筒式、充氣式、油氣式等多種型式。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種響應(yīng)快捷阻尼連續(xù)可調(diào)的半主動(dòng)懸架系統(tǒng)， 其特征在于彈性元件l可以是板式、螺旋式或氣囊式等多種型式。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種響應(yīng)快捷阻尼連續(xù)可調(diào)的半主動(dòng)懸架系統(tǒng)， 其特征在于動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)節(jié)流閥3和靜態(tài)調(diào)節(jié)節(jié)流閥4可以合成為一個(gè)閥， 也可分立為二個(gè)閥，其結(jié)構(gòu)可以是滑閥或旋閥等各種結(jié)構(gòu)型式。
全文摘要
一種響應(yīng)快捷阻尼連續(xù)可調(diào)的自適應(yīng)半主動(dòng)懸架系統(tǒng)，是為較好地滿足人們對(duì)提高車輛行駛平順性和舒適性的要求而研發(fā)的。目前，現(xiàn)有的半主動(dòng)懸架技術(shù)中較成熟的一種是阻尼連續(xù)可調(diào)型，它的最大不足是響應(yīng)時(shí)滯過大。當(dāng)然，由于現(xiàn)有技術(shù)和生產(chǎn)成本的限制，絕大部分汽車，尤其是轎車的懸架仍然是采用著傳統(tǒng)的被動(dòng)懸架技術(shù)。因此，研發(fā)出全新的、響應(yīng)快捷的、成本較低的半主動(dòng)懸架是現(xiàn)代汽車技術(shù)發(fā)展的急需和必然。本發(fā)明就是針對(duì)這一需求而研發(fā)的一種新型半主動(dòng)懸架系統(tǒng)。它具有全新的控制方法和控制信號(hào)采集、處理方式，響應(yīng)靈敏，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，無中間轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，成本比現(xiàn)有的半主動(dòng)懸架技術(shù)大為降低等顯著優(yōu)勢(shì)。
文檔編號(hào)B60G17/06GK101549626SQ20081003098
公開日2009年10月7日 申請(qǐng)日期2008年4月3日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月3日
發(fā)明者潔 楊 申請(qǐng)人:賀 勍